□文 /惠高飛

鄭州某地下空間綜合利用工程原有地下環(huán)路交通樞紐隧道已修建完成，原設(shè)計(jì)的各個(gè)部位的出入口已按設(shè)計(jì)要求預(yù)留完成，經(jīng)放線、定位測量，發(fā)現(xiàn)預(yù)留的出入口部分結(jié)構(gòu)已深入到即將修建的地下空間圍護(hù)結(jié)構(gòu)，影響地下連續(xù)墻的施工，必須對(duì)影響地下連續(xù)墻施工的地下環(huán)路隧道箱體進(jìn)行拆除，才能進(jìn)行地下連續(xù)墻的施工。

工程主要涉及地下環(huán)路隧道箱體的拆除及接口封堵，后期連接時(shí)由主體施工單位沿拆除的隧道箱體上植筋，綁扎結(jié)構(gòu)鋼筋，支模板澆筑混凝土。為避免損傷原結(jié)構(gòu)，拆除時(shí)選用無振動(dòng)的金剛石繩鋸切割。

1 已建隧道箱體結(jié)構(gòu)概況

主隧道為鋼筋混凝土閉合框架結(jié)構(gòu)（單孔），結(jié)構(gòu)內(nèi)凈高5.1 m、凈寬15.5 m，結(jié)構(gòu)頂板覆土約4～6 m，標(biāo)準(zhǔn)段頂板厚1.3 m，側(cè)墻厚1.3 m，異形段頂板、側(cè)墻加厚。

連接通道為單孔箱涵形式，凈寬7.75 m、凈高4.6 m，結(jié)構(gòu)頂板覆土約5.0 m。標(biāo)準(zhǔn)段頂板厚0.7 m，側(cè)墻厚0.7 m，底板厚0.7 m，異形段頂?shù)装濉?cè)墻加厚。其中A、B連接隧道局部采用共墻設(shè)計(jì)（雙孔箱涵形式），C、D連接隧道局部采用共墻設(shè)計(jì)（雙孔箱涵形式）。

地下環(huán)路隧道箱體與地下連續(xù)墻位置關(guān)系見圖1。

圖1 地下環(huán)路隧道箱體割除范圍

2 隧道箱體切除常規(guī)處理方式及弊端

目前國內(nèi)尚無類似工程實(shí)例，對(duì)于如此高強(qiáng)度大體積的鋼筋混凝土隧道箱體的拆除，常規(guī)的處理方法有人工配合機(jī)械破除法、炮錘破除法、切割機(jī)割除法。

2.1 人工配合機(jī)械破除法

用線繩沿已開挖露出的隧道箱體在距隧道出口2.8 m處彈出邊界線，每隔30 cm劃一點(diǎn)作為鑿孔標(biāo)記。根據(jù)平面布孔形成的鑿孔標(biāo)記進(jìn)行風(fēng)鎬鑿除，使其前部被隔離范圍與后面主體隧道箱體隔開，形成臨空面，以便對(duì)前部被隔離范圍內(nèi)的大體積混凝土進(jìn)行機(jī)械鑿除。采用由挖掘機(jī)加裝液壓錘改裝的鑿巖機(jī)對(duì)隔開的一定范圍內(nèi)的大體積混凝土進(jìn)行破碎。為保證未影響地下連續(xù)墻施工部分的隧道箱體的結(jié)構(gòu)安全，剩余20 cm改由人工風(fēng)鎬鑿除，同時(shí)對(duì)鑿除面進(jìn)行修整，清理余留及松動(dòng)混凝土。

該方法較原始，操作簡單，但人工鑿除工程量大，施工困難并且由挖掘機(jī)改裝的鑿巖機(jī)針對(duì)含筋量極高的高強(qiáng)混凝土也同樣不適用，鑿除進(jìn)度緩慢，1號(hào)連接通道采用該方法施工，7 d僅鑿除頂板約30 cm，無法滿足施工進(jìn)度要求。

2.2 炮錘破除法

為保證隧道箱體其他部分不受影響，不允許直接采用炮錘進(jìn)行破除施工；即使被隔離部分可以采用炮錘施工，其施工工效和鑿巖機(jī)同樣不適用于該鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

2.3 切割機(jī)切割法

采用高強(qiáng)切割機(jī)對(duì)鋼筋混凝土切割，但經(jīng)市場調(diào)研，沒有適用于如此厚度（1.3 m厚）的切割片，即使訂做加工，也無法切割如此厚度的高強(qiáng)度鋼筋混凝土。

3 地下環(huán)路連接通道隧道箱體切除施工

3.1 施工準(zhǔn)備

在結(jié)構(gòu)物上放切割線。在結(jié)構(gòu)物上找準(zhǔn)圖紙要求的部位并按圖紙要求量取尺寸，標(biāo)注切割及水鉆打眼位置。切割及水鉆等施工設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，運(yùn)行正常后開始試切，先行切割1～2 m，設(shè)備無異常，切割滿足預(yù)計(jì)要求，再開始全面切割。

該工程采用的主要切割設(shè)備為金剛石繩鋸切割機(jī)切割。金剛石繩鋸切割機(jī)的主要工作性能參數(shù)：純切割速度40～60 min/m2；安裝時(shí)間20～40 min/次。

3.2 水鉆打穿繩孔

根據(jù)所切割的地下環(huán)路隧道箱體的位置及尺寸，采用水鉆打孔解決繩鋸穿繩的問題。水鉆采用φ10 cm鉆頭打孔，打孔盡量使鉆孔與隧道結(jié)構(gòu)體垂直，孔深130 cm。

底板切割時(shí)，由于最下面需要一個(gè)封閉的回路，故在底板下部需要在分界線下部采用洛陽鏟掏出一個(gè)18 m長直徑約100 mm的穿繩孔，這樣在切割底板時(shí)可以作為穿繩孔使用，在隧道兩側(cè)需要各開挖約2 m寬的工作面用于人工掏土，然后才能成型穿繩孔。

3.3 隧道箱體混凝土切割

以標(biāo)準(zhǔn)段隧道結(jié)構(gòu)施工為例，隧道長18.1 m、高7.7 m、內(nèi)凈高5.1 m。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，隧道箱體割除的邊界線距離地下連續(xù)墻外邊線1.9 m，通過已開挖的地下環(huán)路隧道箱體揭露情況看，地下環(huán)路隧道箱體已侵入地下連續(xù)墻外邊線0.9 m，故需割除部分約2.8 m。

結(jié)構(gòu)驗(yàn)算整個(gè)剖面的截面約為60.32 m2，需要切割的長度約為2.8延米，此類鋼筋混凝土體結(jié)構(gòu)理論質(zhì)量≮2.7 t/m3，故此單體混凝土塊質(zhì)量約為60.32×2.8×2.7=456.02（t），現(xiàn)場的吊裝設(shè)備無法起吊單塊如此重量的混凝土體，故需要進(jìn)行分塊分割處理。

通過計(jì)算分析，對(duì)地下環(huán)路隧道箱體的頂板、兩邊側(cè)墻及底板分別進(jìn)行切割并且分別將頂板和底板分割成4塊進(jìn)行切割，見圖2。

圖2 頂板和底板分割

3.3.1 頂板和底板的分割

單個(gè)頂板為計(jì)算單元，質(zhì)量為18.1×2.8×1.3×2.7=177.89（t）。分為4塊后，每塊鋼筋混凝土體的質(zhì)量為 177.89÷4=44.47（t）。

現(xiàn)場吊裝鋼筋籠用的260 t履帶吊滿足吊裝要求，可以利用260 t履帶吊將分割后的混凝土塊吊離。

底板和頂板的分割一樣。

3.3.2 兩側(cè)墻板的分割

單側(cè)墻板的質(zhì)量為 5.1×2.8×1.3×2.7=50.12（t）。260 t履帶吊無法吊裝如此質(zhì)量的單個(gè)墻板，需要將其分割成2塊，分割后每塊質(zhì)量為25.06 t。單側(cè)墻板的分割見圖3。

圖3 單側(cè)墻板的分割

3.4 混凝土切割塊吊裝

地下環(huán)路隧道箱體混凝土分塊切割后，進(jìn)行吊裝，利用水鉆鉆取吊裝孔。

4 地下環(huán)路連接通道接口封堵處理

因原封堵墻位于入口端部，割除入口后，原封堵墻被破除，需重新做封堵結(jié)構(gòu)，該封堵結(jié)構(gòu)需能夠承受支護(hù)施工期間水平支撐的推力。分3個(gè)階段進(jìn)行施工，第1階段為地下環(huán)路破除后進(jìn)行接口的封堵處理，第2階段對(duì)割除的空腔部分進(jìn)行二八灰土回填，第3階段為地下連續(xù)墻冠梁施工完成后進(jìn)行傳力腰梁的施工。

4.1 第1階段

該階段在地下環(huán)路破除后，對(duì)地下環(huán)路接口的封堵處理，主要施工內(nèi)容包括混凝土擋墻及磚砌墻的施工，見圖4。

圖4 接口封堵處理結(jié)構(gòu)

首先進(jìn)行30 cm厚混凝土擋墻及肋板（30 cm@4 m）的施工；施工完成后緊貼混凝土擋墻施工115 mm厚的磚砌墻，直至和混凝土擋墻的標(biāo)高一致（77.45 m）；而后以其為基礎(chǔ)在其與通道結(jié)構(gòu)頂板下底面間的空隙部分進(jìn)行370 mm厚的磚砌墻施工并進(jìn)行抹面，目的是防止在地下連續(xù)墻成槽施工過程中由于回填土抵擋不住泥漿的側(cè)向壓力而漏漿。

混凝土擋墻及肋板的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，擋墻和肋板結(jié)構(gòu)均需要與通道結(jié)構(gòu)植筋連接。

4.2 第2階段

在擋墻、肋板及磚砌墻施工完成后，其與地下連續(xù)墻外邊線間的空腔部分須進(jìn)行二八灰土的回填，見圖5。

圖5 回填剖面

4.3 第3階段

待地下連續(xù)墻冠梁施工完成后，為保證水平支撐有足夠的頂推力，在混凝土擋墻和冠梁間施工傳力腰梁，見圖6。

圖6 傳力腰梁施工

5 結(jié)語

侵占地下連續(xù)墻軸線的地下環(huán)路連接通道隧道箱體的處理目前在國內(nèi)可以借鑒的實(shí)例基本沒有。隨著城市綜合交通樞紐的不斷發(fā)展，地下環(huán)路和地下空間的綜合利用工程將會(huì)越來越多，由于城市規(guī)劃等各方面的影響，地下環(huán)路連接通道隧道箱體的施工與基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)間難免會(huì)出現(xiàn)部分交叉，隧道箱體結(jié)構(gòu)往往是含筋率極高的高強(qiáng)度混凝土，該項(xiàng)目的成功實(shí)施將會(huì)對(duì)今后的類似工程具有寶貴的借鑒意義和價(jià)值。

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